빅프리즈와 시간
빅프리즈가 오면 더이상 엔트로피는 높아지지 않으므로 ‘시간’이라는 개념은 존재하지 않는 걸까, 아니면 그것과 상관없이 시간은 계속 갈까?
2. 파동함수와 슈뢰딩거 방정식 :: 양자역학의 기초적인 이론과 컨셉
양자역학의 기초적인 이론과 컨셉 - 목차 [catlist tags="양자역학-기초-시리즈" class=nomarker date=yes order=asc] 우리에게 익숙한 고전역학에서 한 입자의 상태를 나타내려면 무엇이 필요할까? 일단 3차원 좌표 $latex x, y, z$가 있을 것이다. 조금만 더 생각해보면 속도 [latex]\dot{x}, \dot{y}, \dot{z}[/latex]도 입자의 상태를 기술하는데 필수적이라는 사실을 알 수 있다.[1. 변량 위에 점(.)을 찍으면 그 변량의 시간에 대한 미분을 의미한다.] 입자가 지나가는 점들의 좌표 세 성분과 각 점들에서의 속도 세 성분을 안다면 그 입자의 상태를 완벽하게 기술할 수 있게 된다. 자, 이제 양자역학의 눈으로는 이러한 생각이 어떻게 달라질지 살펴보자. 파동함수와 슈뢰딩거 방정식 양자역학에서는 한 입자의 상태를 위치나 속도와 같은 개념이 아닌 파동함수(wave function) 라는 괴이한 도구를 이용해 나타낸다. 파동함수는 보통 [latex]\Psi(x,t)[/latex]로 표기되며, 표기에서 알 수 있듯이 위치 [latex]x[/latex]와 시간 [latex]t[/latex]에 대한 함수이다. (일단 1차원 공간에서만 생각하자. 3차원으로의 확장은 한참 뒤에 할 것이다.) 그리고 이 파동함수라는 정체모를 물건은 다음과 같은 식을 만족한다. $latex i\hbar\frac{\partial\Psi(x,t)}{\partial t} = -\frac{\hbar^2} {2m}\frac{\partial^2\Psi(x,t)}{\partial x^2} + V(x)\Psi(x,t) &s=2$ (슈뢰딩거 방정식) 이 식이 바로 그 유명한 슈뢰딩거 방정식(Schrödinger's equation) 이다. 매우 복잡해 보인다. 여기에서 $latex \hbar $는 플랑크 상수 [2. $latex h $와는 다르다 $latex h $와는! $latex \hbar = \frac{h}...
저번에 에릭 벌렌데라는 저명한 끈 이론 물리학자가 ,'중력이 엔트로피의 변화 가능성이 높은 방향으로 시공간과 물질이 작용한 효과로 발생된 힘' 일 수 있다고 주장하는 글을 보았습니다.
답글삭제그의 가설이 맞다면, 빅프리즈에서는 엔트로피가 변화할 수 없으니 중력역시 존재하지 않겠네요.
어쩌면 빅프리즈에 다가갈 수록 중력 상수가 달라질 수 있지 않을 까요?
그의 이론을 체계적으로 알아보고 싶은데, 아직 잘 모르니..ㅠㅠ
답글삭제어디에서 보니 중력 상수가 빅뱅 때부터 꾸준히 변하고 있다는 가설도 있다고 하더라구요~
아 근데 빅프리즈가 뭐죠?? ㅠㅠ
답글삭제우주는 팽창을 계속해서 모든 것의 온도가 0K이 된다는 가설이에요.
답글삭제아 그렇군요.. ㅋㅋ
답글삭제온도가 0K가 되거나 그에 가깝게 되어도 입자들의 "운동"은 남아있으니
시간은 가지 않을까요?
단지 이 경우는 매우 특별한 경우라고 한다면... ㅋㅋ
입자들의 무질서한 상대운동만 남아있겠지요.
답글삭제시간을 어떻게 정의하냐에 따라 다른데, 많은 과학자들이 시간을 '엔트로피가 증가하는 방향'이라고 정의하고 있습니다.
그러면 빅프리즈때 시간이 더이상 흐르지 않는 걸까요?
궁금하네요ㅎㅎ
ㅎㅎ 경험해보면 정말 확실히 알텐데 아쉽네요 ㅋㅋ
답글삭제0K가 되기 전에 붙어야 할 과고가 있어서....;;;
'성태후' 님의 글에 관해서 논문을 한 편 가지고 있기는 한데
답글삭제영어입니다 ㅋㅋ
혹시 관심있으시면 메일보내주세요
한번 보내주시면 정말 고맙게 생각하겠습니다^^
답글삭제이해할 수 있을지는 모르겠지만..ㅎㅎ
요즘 물리학계의 반응은 '시큰둥'입니다. 아무래도 그 주장은 받아들여지기 힘들것 같아요.
답글삭제빅프리즈에 대해서 저는 좀 회의적인데요. 일단 에너지가 사라지지 않는한, 0k가 존재하려면 우주의 넓이가 무한히 넓어져야 합니다. 그전까진 어쨌거나 0보단 큰 상태일테니까요. 그러면 여기서 물리학적인 에러가 하나 생기는데요. 무한히 넓은 넓이의 우주를 우리가 인식할 수 있는가? 입니다.
답글삭제답은 아니다 이구요. 인식 가능한 범위 밖은 우리가 정의할 수 없기에 우주의 넓이에 포함 시키지 않습니다.
그리고 0K가 되려면 모든 운동에너지가 사라져야하니, 정지 상태여야 겠는데요...
불확정성 원리는 이것을 용납하지 않지요. 우주에는 결코 '정지 상태'가 없습니다.
어쩌다 빅프리즈가 았다고 치면...?
역시 불확정성 원리는 시간이 멈추길 용납하지 않습니다. 에너지의 변화율이 0이 되는 순간 시간의 변화량은 무한대가 됩니다. 그말인 즉슨 빅프리즈에 도달하기까지 우리는 무한대의 시간을 보내야 합니다. 즉, 빅프리즈는 생겨날 수 없습니다? 라는 말이 되지요.
물론 저도 아직 대학원생이니 저 유명한 분들의 말에 태클을 걸 수준은 아니니... 허허
그냥 제 생각입니다.
사실 0K이 되는 것이 아니라, 0K에 무한히 수렴하는 것이겠지요.
답글삭제저도 완전한 빅프리즈는 불가능하다고 생각합니다.
그런데 최근에 우주는 다시 수축하지 않고 영원히 팽창한다는 연구 결과가 나왔다는 소식이 있네요.